公共建筑空調采暖系統能耗影響因素分析

麻永翔

（山西文旅國瑞置業有限公司，山西太原 030002）

0 引言

近年來隨著中國建筑項目增多，越來越多地方使用空調供暖系統。在大多數公共建筑物中，使用更合適的建筑物溫度熱機空調。隨著能源短缺的增加，高度重視提高熱空調系統的能效。與照明系統、電梯和污水處理系統相比，數據不足，供暖系統的能源需求相對較高，特別是在購物中心，高效節能的室內供暖和空調系統將有效地節省成本而不損害供暖和空調系統，這是建筑的主要組成部分，必須有科學依據，必須加以改進。在社會經濟快速發展的條件下，我國出現了許多大型公共建筑。因此，暖通空調采暖系統的設計必須滿足不斷變化的時代需要，以確保社會和諧發展，在這方面，我國聯合國環境規劃署（環境規劃署）和聯合國開發計劃署（開發計劃署）的工作，特別是聯合國糧食及農業組織（糧農組織）的工作。同時，提高大型公共工程項目的利用效率可以使建筑企業獲得更高的經濟效益和更高的技術水平和社會效益。在大多數公共建筑中節能的使用效率不高，主要是由于建筑設計不合理。

因此，為了減少公共建筑的能源消耗，本文對空調系統的能源消耗進行研究。通過分析方法，深入確定和分析影響加熱空調系統能量消耗變化的因素，并將其分類為有效控制空調系統能源使用的指南。

1 空調系統的特征

①空調供暖系統比較復雜，相互關聯，由三個主要分系統組成：熱源，冷卻室末端，加熱和空調供暖系統與每個子系統之間的相互作用和連接；②空調供暖系統的暖氣有許多形式，很難選擇。為了實現同樣的空調監測目標，通常選擇不同類型的空調系統，如作為大型公共建筑的供暖系統，其選擇困難表現在建筑成本的綜合評估，能源使用和其他因素可以合理地判斷大型公共建筑使用供熱和空調供暖系統；③暖通空調采暖系統的設計影響不同的因素，包括氣象條件、室內熱干擾的建筑物、建筑圍墻的熱性能、建筑內外空間的形狀、建筑需求等，其中大多數具有動態特性，特別是建筑防護結構傳熱過程，建筑物使用規律、氣象參數等。作為供暖和空調系統的設計師，需要注意低碳節能在更廣泛的社會背景下，改變舊的輕質節能，在節能的新設計概念基礎上，掌握動態的分析工具，找到具體有效的措施，優化節能，開發低能耗、高能效的空調加熱系統，為節能建設做出貢獻。

2 我國公共建筑空調采暖系統能耗現狀

2.1 暖通空調系統存在設計問題

在所有建筑物的暖通空調采暖系統設計時，無法確定制冷、水泵和風扇的最大效率，因此，在運行過程中偏離了效率點，導致暖通空調采暖系統的能效較低。由于暖通空調開關設計不當，某些地區的開關無法及時生產，這將導致浪費資源。

2.2 暖通空調系統存在能量過剩問題

如果一些用戶的水容量較小，則這些用戶的室內濕度可能得不到保障，這將降低室內的舒適性。這個問題可以通過增加冷凍水的體積來解決，但這可能會影響到水的溫度，這將降低制冷設備的使用效率，同時也可滿足這些用戶的需求。這將導致其他用戶的冷量過多，從而增加建筑物的能源消耗和節能效率。

2.3 暖通空調系統存在設備堵塞問題

暖通空調采暖器由于長期在戶外停留，常常堵塞設備過濾器等設備，這可能會影響空調的正常運行，特別是在過濾器里面的污垢往往會降低冷卻供給水平。冷卻水是空調采暖系統中的一個開放系統，使外界物質很容易進入空調，導致空調使用壽命縮短。

2.4 空調系統內外分區，季節分區不合理

由于公共建筑的深度和方向，在設計合理的內外部分區時忽視這一點，可能會導致不同季節的空調采暖系統運行不穩定。空調采暖系統應經常基本上是冷負荷，但外界的氣候、季節性、冷熱負荷的變化、夏季冷卻、冬季采暖等都將對該地區產生很大影響。

3 提高公共建筑暖通空調系統節能措施

3.1 空調大溫差送風

空調中的氣溫差別很大。普通空調中的氣溫差約為8℃。冷卻水供回水溫差約為5°C。采用高溫與空調差技術可導致供氣溫度差。冷卻水供回水溫差在5°C 以上，在恒定熱負荷下，容易通過上述數學模型進行分析，因此，在諸如風扇、循環泵等裝置中，能源消耗降低。

3.2 變風量、變水量技術

空調系統最簡單的是空調量測定系統，該系統只能通過簡單的開關來采暖室內溫度，用空調變量、水變量，可根據室內熱負荷變化改變空調的空調和水數量，以達到熱平衡的目標。可以每分鐘有效節省風扇、水泵的能量消耗，減少空調裝置的容量。

3.3 冷熱能回收

夏季室內氣溫比室外溫度低，冬季室內氣溫比室外溫度高，室內外新風溫差，可以通過特定的熱回收裝置將排氣冷卻能量輸送給新的風，利用全部熱回收來提高能源利用率。總的來說，空調采暖器能量回收設備通常是一個面板，旋轉的熱交換器，板式換熱器。一些科學家還研究了利用熱管技術提高風能，這大大降低了建筑物空調系統的節能。

3.4 變頻技術的應用

在室內一定溫度下，由于室外溫度的變化，建筑物的冷熱負荷隨時間的變化而變化。機組空調也改變了工作方式。一般系統與變頻無關，但也有一些例外。只有在空調系統預先規定的幾個階段中，在一定頻率下才能工作，不能任意調整系統工作頻率，隨著智能建設和自動控制技術的不斷進步，建筑物內的逆變器換熱技術和節能技術得到越來越多的利用。變頻工藝可采暖無極的基本能量消耗，如空調、循環泵等。風扇等內環境發生變化時，可以跟蹤和采暖工作，準確調整空調機組的工作頻率，也可以保證及時調整空調系統，以滿足建筑物的需要。根據氣象參數預測熱負荷的智能系統賬戶，使用變頻技術可以提高熱容量，建筑工程的能源效率超過50%。

3.5 清潔能源技術

清潔、低碳、安全、高效的技術是當今能源領域中的一個方向，越來越多地方使用清潔能源。目前，主要的清潔能源包括太陽能、風能和地熱能。

（1）太陽能。利用太陽能作為利用太陽輻射的基礎，利用太陽能作為供暖，許多利用太陽能作為能源的項目部分能源已被使用。其中一些使用太陽能發電，并在空調系統中節約能源太陽能熱水器是目前最廣泛使用的太陽能技術，太陽能集熱器通過屋頂或其他開闊地區很好地滿足了這種熱需求。

（2）風能（空調能）。空調能主要是熱泵技術，夏季將熱量釋放到環境中，冬季將外界空調的能量輸送到室內供暖中，為了使汽車具有雙重用途，熱泵的空調熱源的熱效應通常超過300%，大大節省了優質的電消耗。但氣動熱泵也有其自身的局限性，例如，在戶外使用時能耗降低-25°C 以下，外機產生凍結；低溫發射等方面的困難。

（3）地熱能。地熱能主要用于三個領域，通常使用地面地熱能，與加熱泵相比，采用地熱泵技術將地球的低檔熱能輸送到室內不到200m。與外界氣溫無關的空調源，大大提高了空調機組的效率。但這是因為需要在地下設施建設方面投入更多的資金。除此之外，還有中層熱能的利用。利用3000m 以下的地熱水源，從地面提取熱水供加熱，然后在同一層進行均勻灌溉，回流技術是在平均深度使用地熱能源的最困難的任務。這是3000m 以上的干熱巖，主要用于地熱發電。

3.6 儲能技術

我國幅員遼闊，省內各城市，實施相應的糧食價格政策。在高峰時期供電時出現電力短缺，在低電力供應過剩。在低電力價格下，使用積冰冷卻技術，多室能源貯存技術、單箱蓄熱器技術、固體熱貯存技術等，將儲存能量冷卻劑，產生最大的電能釋放；為了達到峰值灌谷效應，大大降低空調系統的運行成本。

3.7 行為節能

行為節能是指通過人工安裝的模式或適當的節能技術，在適當的方向上發展該系統，行為節能措施應在冷熱源的一方、熱源另一方采暖。主要的具體措施：

（1）制定空調系統運行管理制度。冷熱處嚴格遵守系統運行規程，根據外部氣候采暖冷熱源，節約能源，除此之外有必要改善設備的熱交換條件。冷熱源設備應注意及時檢修設備，清掃污垢。熱交換器，減少傳熱阻力，保證設備正常運行的運行環境。除此之外，根據供冷和供熱運行質量調整曲線，必須調整工作質量，并采暖運行中循環泵的數量，同時滿足冷、熱負荷的需要，降低系統能源消耗。

（2）電網側部節能主要有兩個方面：一方面是電源側管道隔熱，另一方面是用戶側管道隔熱。缺乏隔熱或隔熱損壞可能導致熱損失，必須定期檢查管道的隔熱性能。對于隱蔽管道，可以用測量管道開始和結束溫度的方法來確定。管道滲漏，通過檢查、試驗管道流量等及時發現管道問題，確保及時處理。

4 結論

本文涉及建筑物供暖和空調系統、系統全年能源使用的數學模型，分析城市空調系統對能源消耗的影響，最后提出了考慮到各種因素的能效措施，具體的結論：

為城市建筑物和空調系統建立了一個全年能源消費的數學模型，并對主要因素進行了分析，根據影響能源消費的主要因素，提出了在城市環境中實現空調系統節能和節能的主要措施。

節能的建筑物空調采暖系統是節能設計，節能過程，節能產品，節能技術，行為節能是相互補充的綜合節能措施。如果這些節能措施真的被納入應用程序，最好是建立一個更實用的節能公共建筑系統，真正實現節約能源在公共建筑。